Bioökonomie International 2014: PHABIO APP - Polyhydroxyalkanoate Biopolymere aus tierischen Abfallfetten für die Produktion von wertschöpfendem, biobasierten und abbauendem Plastik; Teilprojekt C

1. Vorhabenziel: PHABIO APP verfolgt das Ziel eine geschlossene Prozesskette für die Produktion, die Verarbeitung, die Wiederverwertung und die Bioabbaubarkeit von neuartigen Polyhydroxyalkanoaten (PHA)- Biopolymeren aus biologischen Abfällen zu entwickeln. PHA-Polymere sind biologisch produzierte Polyester und können alternativ zu konventionell hergestelltem Plastik eingesetzt werden. Die TU Berlin entwickelt Verfahren zur Integration von Liquid-Handling Systemen in die Bioprozessentwicklung mit Abfallfetten als Substrat im Lochplatten- und Mikrobioreaktormaßstab zur Verkürzung der Prozessentwicklungszeiten. Zudem wird im Anschluss ein Scale up exemplarisch vom 10 mL in den 10 L Maßstab durchgeführt. 2. Arbeitsplanung: Es wird zunächst die Reproduzierbarkeit der Kultivierungen im Batch und Fed-batch Modus evaluiert. Dazu müssen Strategien entworfen werden, wie aus einer Kombination von thermischer, mechanischer und chemischer Vorbehandlung eine Pipettierung der Abfallfette ermöglicht und eine ausreichende Durchmischung erzielt wird. Es werden in diesem Rahmen klassische ingenieurtechnische Parameter wie u.a. der Leistungseintrag ermittelt. In einem zweiten Schritt wird experimentelles Design genutzt, um ein Stamm- und schließlich ein Parameterscreening durchzuführen. Auf Grundlage eines Prozessmodells erfolgt eine weitere Versuchsoptimierung. Schließlich wird ein Scale up unter Berücksichtigung ähnlichkeitstheoretischer Betrachtungen vorgenommen.